Thèse Mesure de la Production de Double Charme avec Alice Auprès du Lhc H/F - 75

Établissement : Université Paris-Saclay GS Physique
École doctorale : Particules, Hadrons, Énergie et Noyau : Instrumentation, Image, Cosmos et Simulation
Laboratoire de recherche : Laboratoire de Physique des deux Infinis Irène Joliot-Curie
Direction de la thèse : Zaida CONESA DEL VALLE ORCID 0000000276022930
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-30T23:59:59

L'expérience ALICE au LHC est dédiée à l'étude du plasma de quarks et gluons (QGP), un état de la matière dans lequel les quarks et les gluons ne sont plus confinés à l'intérieur des nucléons. La chromodynamique quantique prédit une transition de phase entre la matière nucléaire ordinaire et le QGP à une densité d'énergie d'environ 1-2 GeV/fm3 et une température de 200 MeV. Les collisions d'ions lourds accélérés à des vitesses ultra-relativistes permettent de recréer et d'étudier le QGP en laboratoire : le milieu nucléaire ainsi créé se comporte comme un liquide quasi-parfait de partons fortement couplés. Parmi les observables sondant les propriétés du QGP, le groupe ALICE d'Orsay s'intéresse à la production de sondes dures produites dans les premiers instants de la collision et qui peuvent examiner toute l'évolution du milieu.
Cette proposition de thèse porte sur des mesures de pQCD, qui constituent la référence pour interpréter les mesures en collisions Pb-Pb, et manquent de contraintes expérimentales à ce jour. En particulier, le sujet proposé porte sur l'étude de la contribution des interactions multiples entre partons dans la production de double charme: charme ouvert, mésons D (formés d'un quark c et d'un quark léger), et/ou de charme fermé, J/ (état lié c-cbar). Ceci est possible en étudiant la production des particules et leurs corrélations et, en particulier, leur corrélation angulaire qui est une caractéristique distinctive. La production de D0-D0 (à rapidité centrale), J/-J/ (à grande rapidité) ainsi que celle de D0-J/ (avec un grand gap en rapidité) en collisions pp à s = 13.6 TeV sera étudiée. Les corrélations pour les particules et anti-particules seront considérées. Au LHC, cette analyse avec un grand gap angulaire est seulement possible avec ALICE et offre une mesure unique, à fort potentiel. Les données du run-III qui contiennent un grand lot de données avec l'information de tous les sous-détecteurs permettent ces analyses. Une comparaison systématique avec les modèles apportera des contraintes sur l'influence du processus de fusion des gluons dans la production de double charme et sur la contribution des interactions doubles/multiples entre partons.
Une étude exploratrice de la production de double charme auprès des collisions p-Pb ou Pb-Pb à sNN = 5.36 TeV sera aussi conduite. La production des hadrons charmés isolés est influencée par la formation du QGP lors des collisions Pb-Pb sous la forme d'une modification de leur impulsion transverse (perte d'énergie) et/ou une variation de la probabilité de former des états liées de quarks lourds (écrantage ou régénération). Ainsi la production de double charme en collisions Pb-Pb apportera des informations nouvelles (et complémentaires) pour caractériser le QGP. D'autre part, ces mesures lors des collisions p-Pb nous permettront de tester l'augmentation prédite de la contribution des interactions multiples entre partons.

See above, in the description of the research project.

Data analyses and publication of the results.
Presentation of the measurements in collaboration meetings and international conferences.
Participation in the data taking at CERN.